DE4421058A1

DE4421058A1 - Process for the magnetic separation of liquid components

Info

Publication number: DE4421058A1
Application number: DE4421058A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Chem Dr Bienhaus; Burkhard Dipl Ing Stolz; Ulrich Schubert
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1995-12-21
Also published as: JP2702450B2; EP0687505B1; JPH1068731A; EP0687505A1; DE59507159D1; JPH0829425A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung einer Komponente einer Flüssigkeit von anderen Komponenten der Flüssigkeit sowie eine dafür geeignete Vor richtung.The invention relates to a method for separating a component of a Liquid from other components of the liquid as well as a suitable pre direction.

Bei der Analyse von Komponenten einer Flüssigkeit, insbesondere von Inhaltsstoffen von Körperflüssigkeiten, stellt sich oft das Problem, daß die Flüssigkeit nur kleine Mengen der Komponente enthält und außerdem noch eine Reihe ganz ähnlicher Komponenten vorhanden sind. Aus diesem Grund wird schon seit längerer Zeit der eigentlichen Detek tion der Komponente ein Schritt zur Anreicherung beziehungsweise Reinigung der nach zuweisenden Komponente vorgeschaltet. Ein gerne beschrittener Weg ist die möglichst selektive Immobilisierung der Komponente an einer festen Phase und anschließende Ab trennung der Flüssigkeit mit den ähnlichen Komponenten. Die immobilisierten Kompo nenten werden dann entweder an der festen Phase direkt oder nach Überführung in eine weitere Flüssigkeit nachgewiesen. Als feste Phase können saugfähige Vliese, Behälter wandungen oder auch teilchenförmige Phasen verwendet werden.When analyzing components of a liquid, in particular ingredients of Body fluids often pose the problem that the fluid is only small amounts contains the component and also a number of very similar components available. For this reason, the actual detec has been for a long time tion of the component a step to enrich or clean the after assigning component upstream. A happy path is the most possible selective immobilization of the component on a solid phase and subsequent Ab separation of the liquid with the similar components. The immobilized compo Entities are then either on the solid phase directly or after conversion into one more liquid detected. Absorbent nonwovens, containers can be used as the solid phase walls or particulate phases can be used.

In jüngerer Zeit hat man magnetische oder magnetisierbare Teilchen als feste Phasen zu schätzen begonnen, da diese wegen ihrer Suspendierbarkeit eine ausreichend schnelle Immobilisierung der Komponenten an ihre Oberfläche erlauben, andererseits aber auch durch Anlegen eines Magnetfeldes schnell von sie umgebenden Flüssigkeiten zu sepa rieren sind. In der EP-A-0 589 636 ist ein Beispiel für ein Verfahren zur magnetischen Separierung von Magnetteilchen beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das Gefäß, welches die Teilchen enthält, in eine Vorrichtung eingebracht, die in einem unter dem Gefäß liegenden Teil einen oder mehrere Stabmagneten aufweist, so daß die magnetischen Teilchen im unteren Teil der Innenwand des Gefäßes gesammelt werden können. More recently, magnetic or magnetizable particles have become solid phases estimate started because these are a sufficiently fast because of their suspendability Allow the components to be immobilized on their surface, but also on the other hand by applying a magnetic field to sepa liquids quickly surrounding them are. EP-A-0 589 636 shows an example of a method for magnetic Separation of magnetic particles described. In this process, the vessel, which contains the particles, placed in a device which is in a under the Vascular part has one or more bar magnets, so that the magnetic Particles can be collected in the lower part of the inner wall of the vessel.

In WO 92/04961 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem die von außen wirkenden Magnetkräfte durch Eintauchen eines magnetisierbaren Drahtes verstärkt werden. Die magnetischen Partikel werden an den Drähten festgehalten. Anschließend können die Drähte aus den Gefäßen entfernt, gewaschen und die an ihnen immobilisierte Menge der Komponente bestimmt werden.WO 92/04961 describes a method in which those acting from the outside Magnetic forces are increased by immersing a magnetizable wire. The magnetic particles are held on the wires. Then you can Wires removed from the vessels, washed and the amount immobilized on them Component can be determined.

In EP-A-0 339 980 ist ebenfalls ein Verfahren zur Separierung magnetischer Partikel von umgebenen Flüssigkeiten beschrieben, bei dem durch außen an eine Pipette angebrachte Magnete magnetische Teilchen an einem in der Pipette befindlichen Draht immobilisiert werden. Nach Waschen der immobilisierten Teilchen werden diese durch Vibration der Drähte resuspendiert.EP-A-0 339 980 also describes a method for separating magnetic particles from surrounded liquids, in which attached to the outside of a pipette Magnets immobilize magnetic particles on a wire in the pipette become. After washing the immobilized particles, they are vibrated Wires resuspended.

Für die Zellseparation werden auch Vorrichtungen in Filterform mit integrierter Stahlwolle zur Magnetverstärkung (Miltenyi) oder scharfkantigen Ferriten (DE-A 42 44 369) verwendet.For cell separation, devices in filter form with integrated are also used Steel wool for magnetic reinforcement (Miltenyi) or sharp-edged ferrites (DE-A 42 44 369) used.

Für eine Automatisierung sind diese Verfahren wenig geeignet, da entweder das Röhrchen transportiert werden muß (WO 93/25912) oder die Magnete an die Reaktionsgefäße herangebracht werden müssen. In WO 92/16844 ist ein Automatisierungsansatz beschrieben, wobei eine erhebliche Kontaminationsgefahr besteht und die Resuspendierung nicht ausreichend ist. Auch hier sind die Magnete außerhalb der Reaktionsgefäße angeordnet.These processes are not very suitable for automation because either Tubes must be transported (WO 93/25912) or the magnets to the Reaction vessels must be brought up. In WO 92/16844 is a Automation approach described, with a significant risk of contamination exists and the resuspension is not sufficient. Here are the magnets too arranged outside the reaction vessels.

Ein Nachteil der bisher beschriebenen Verfahren ist, daß sie eine komplizierte und oft wenig effektive Resuspendierung erfordern. Einmal in eine Probenflüssigkeit einge tauchte Drähte sind nicht ohne weiteres wiederverwendbar.A disadvantage of the methods described so far is that they are complicated and often require little effective resuspension. Once in a sample liquid immersed wires are not easily reusable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die Abtrennung von Magnetpartikeln effektiv ist und bei dem die zur Immobilisierung verwendeten Vorrichtungsteile vor Kontamination geschützt sind.The object of the present invention was therefore to provide a method make, in which the separation of magnetic particles is effective and in which the Parts of the device used for immobilization are protected from contamination.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Abtrennung einer Komponente einer Flüssigkeit von anderen Komponenten durch Immobilisierung der Komponente an magnetischen suspendierten Teilchen in einem Gefäß, Eintauchen einer permanent magnetischen Vorrichtung in das Gefäß, wobei die Vorrichtung gegenüber der Flüssigkeit durch eine Schutzhülse abgetrennt ist und Entfernen nicht immobilisierter Komponenten. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren zum Nachweis der Komponente und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention therefore relates to a method for separating a component a liquid from other components by immobilizing the component magnetic suspended particles in a vessel, immersing one permanently magnetic device in the vessel, the device opposite the Liquid is separated by a protective sleeve and removing non-immobilized Components. The invention also relates to a method for detection the component and an apparatus for performing this method.

Unter Flüssigkeiten im Sinne der Erfindung sind insbesondere Flüssigkeiten zu verstehen, wie sie in der klinischen Analytik anfallen. Dazu gehören insbesondere Körperflüssig keiten wie Blut, Serum, Plasma, Lymphflüssigkeit, Stuhl, Sputum oder Urin sowie davon abgeleitete Flüssigkeiten. Abgeleitete Flüssigkeiten sind solche, die durch Zugabe von Reagenzien oder durch Entnahme einzelner Komponenten hergestellt wurden. Komponenten dieser Flüssigkeiten sind insbesondere chemische Substanzen mit einer analytischen Bedeutung, wie zum Beispiel immunologisch aktive Substanzen, zum Beispiel Antikörper, Antigene, Haptene, aber auch Nukleinsäuren, zum Beispiel aus Zellen des betreffenden Körpers, jedoch auch Organismen, die diesen Körper befallen haben, zum Beispiel Viren oder Bakterien, sowie Zellen, zum Beispiel des Abwehrsystems des Körpers, wie Lymphozyten. All diese Komponenten liegen in den Flüssigkeiten im Gemisch mit anderen Komponenten vor, von denen sie sich oft nur geringfügig unterscheiden.Liquids in the sense of the invention are to be understood in particular as liquids as they occur in clinical analysis. This includes in particular body fluids such as blood, serum, plasma, lymphatic fluid, stool, sputum or urine, and the like derived liquids. Derived liquids are those that are added by adding Reagents or by removing individual components. Components of these liquids are in particular chemical substances with a analytical meaning, such as immunologically active substances, for Example antibodies, antigens, haptens, but also nucleic acids, for example from Cells of the body in question, but also organisms that affect this body have, for example viruses or bacteria, as well as cells, for example the Defense system of the body, such as lymphocytes. All of these components are in the Liquids mixed with other components, of which they are often only differ slightly.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei der Probenvorbereitung bei Nukleinsäuretests besonders gut einsetzbar.The device according to the invention is in the preparation of samples for nucleic acid tests particularly well applicable.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird auf im Prinzip bekannte Weise eine Wechsel wirkung der abzutrennenden Komponente mit einem Reaktionspartner zur Bindung an ein magnetisches Teilchen ausgenutzt. Solche Wechselwirkungen hängen von der Komponente ab. Besonders geeignet sind die immunologischen Wechselwirkungen wie zwischen Antikörpern und Antigenen sowie die Hybridisierungsneigung von Nukleinsäuren mit im wesentlichen dazu komplementären Nukleinsäuren. Automatisierte Durchführungen von Reaktionen mit Magnetpartikeln sind in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt, zum Beispiel aus US-A 4,233,169, WO 83/03920, US-A 3,970,518 oder US-A 4,672,040. Die hieraus bekannten Bedingungen zur Immo bilisierung einer Komponente aus einer Flüssigkeit sind auf die vorliegende Erfindung übertragbar. In the method according to the invention, a change is made in a manner known in principle effect of the component to be separated with a reaction partner for binding exploited a magnetic particle. Such interactions depend on the Component. The immunological interactions such as between antibodies and antigens and the tendency to hybridize Nucleic acids with essentially complementary nucleic acids. Automated Reactions with magnetic particles are carried out in a wide variety of ways Versions known, for example from US-A 4,233,169, WO 83/03920, US-A 3,970,518 or US-A 4,672,040. The real estate conditions known from this bilization of a component from a liquid are based on the present invention transferable.

Unter einem Gefäß wird ein Behälter verstanden, welcher die Flüssigkeit sowie die darin enthaltenen Komponenten enthält. Es kann sich hierbei um ein nach unten hin geschlos senes Gefäß, wie ein Tube, eine Kuvette oder ein Eppendorf-Gefäß handeln. Erfindungs gemäß kann es sich jedoch auch um ein nach unten hin zu öffnendes Gefäß handeln. Diese Gefäße bestehen aus einem nicht magnetischen und nicht magnetisierbaren Material, zum Beispiel Glas oder Kunststoff, bevorzugt Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat oder Polyurethan. Bevorzugt faßt dieses Gefäß einen Inhalt von zwischen 50 µl und 10 ml, besonders bevorzugt zwischen 200 µl und 2 ml. Die Gefäße haben bevorzugt eine im wesentlichen zylindrische Form, wobei die Länge größer ist als der Durchmesser.A vessel is understood to mean a container which holds the liquid and the liquid contained therein contains contained components. It can be closed at the bottom act like a tube, a cuvette or an Eppendorf tube. Invention however, it can also be a vessel that can be opened downwards. These vessels consist of a non-magnetic and non-magnetizable Material, for example glass or plastic, preferably polystyrene, polyethylene, Polypropylene, polycarbonate or polyurethane. This vessel preferably holds a content of between 50 µl and 10 ml, particularly preferably between 200 µl and 2 ml Vessels preferably have a substantially cylindrical shape, the length is larger than the diameter.

Unter magnetischen Teilchen sollen insbesondere Mikropartikel verstanden werden, die durch ein magnetisches Feld angezogen werden. Sie können demnach selbst eine Magnetisierung besitzen. Bevorzugt sind jedoch solche Materialien, die eine möglichst kleine Remanenz aufweisen. Das Material der Teilchen kann ein zusammengesetztes Material sein, beispielsweise eine Matrix, die magnetisch anziehbare Teilchen enthält. Bei dem magnetisch anziehbaren Material kann es sich beispielsweise Eisen, Eisenoxide, Nickel-, Kobalt- oder Chromoxid handeln. Die Matrix kann aus einer Vielzahl von Materialien, zum Beispiel organischen oder anorganischen Polymeren, bestehen. Die magnetischen Teilchen sind mit einem Bindepartner für die abzutrennende Komponente beschichtet. Sowohl Herstellung von magnetischen Teilchen als auch deren Beschichtung mit immunologisch aktiven Verbindungen oder kovalente Verknüpfung mit Nukleinsäuren ist aus dem Stand der Technik bekannt, zum Beispiel aus der US-A 4,297,337 oder DE-A 30 14 036. Solche Partikel sind auch im Handel erhältlich, zum Beispiel von Dynal oder Rhone-Poulenc. Die letztgenannten Teilchen sind für das erfindungsgemäße Verfahren von Vorteil, da sie relativ stabile Suspensionen bilden.Magnetic particles are to be understood in particular as microparticles which be attracted by a magnetic field. So you can do one yourself Possess magnetization. However, preference is given to materials which, if possible have small remanence. The material of the particles can be a composite Be material, for example a matrix that contains magnetically attractable particles. At the magnetically attractable material can be, for example, iron, iron oxides, Trade nickel, cobalt or chrome oxide. The matrix can be of a variety of Materials, for example organic or inorganic polymers, exist. The magnetic particles are with a binding partner for the component to be separated coated. Both the production of magnetic particles and their coating with immunologically active compounds or covalent linkage with nucleic acids is known from the prior art, for example from US-A 4,297,337 or DE-A 30 14 036. Such particles are also commercially available, for example from Dynal or Rhone-Poulenc. The latter particles are for the invention Processes are advantageous because they form relatively stable suspensions.

Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die die Komponente ent haltende Flüssigkeit mit den magnetischen Teilchen in Kontakt gebracht. Die Teilchen liegen während der Inkubation bevorzugt im suspendierten Zustand vor. Durch die Wechselwirkungen der Oberfläche der Teilchen mit der abzutrennenden Komponente findet die Immobilisierung der Komponente an den Teilchen statt. Dieser Reaktionsschritt findet in einem oben genannten Gefäß statt. In the first step of the method according to the invention, the component is removed holding liquid brought into contact with the magnetic particles. The particles are preferably in the suspended state during the incubation. Through the Interactions of the surface of the particles with the component to be separated the component is immobilized on the particles. This The reaction step takes place in a vessel mentioned above.

Nachdem eine ausreichende Menge der abzutrennenden Komponente an den Teilchen immobilisiert ist, wird erfindungsgemäß eine magnetische Vorrichtung in das Gefäß eingetaucht. Dabei soll mindestens ein Teil der Vorrichtung bis unter die Oberfläche der Flüssigkeit hineinragen. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung gegenüber der Flüssigkeit durch eine Schutzhülse aus nicht magnetischem Material abgetrennt. Diese Schutzhülse kann beispielsweise aus Kunststoffen bestehen. Das Eintauchen der Vorrichtung und der Schutzhülse kann prinzipiell auf zwei Weisen geschehen. In einer ersten Ausführungsform wird zunächst die Schutzhülse in die Flüssigkeit im Gefäß eingetaucht, so daß ein Teil des durch die Schutzhülse gebildeten Hohlkörpers unter die Flüssigkeitsoberfläche hineinragt. In diesem Fall kann die Schutzhülse die Form eines Deckels für das Gefäß aufweisen, der manuell oder automatisch von oben auf das Gefäß aufgesetzt wird. In einem darauffolgenden Schritt wird die magnetische Vorrichtung in den von oben offenen Hohlkörper des Deckels eingeführt, so daß zumindest ein Teil der Vorrichtung unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche zu liegen kommt.Having a sufficient amount of the component to be separated on the particles According to the invention, a magnetic device is immobilized in the vessel immersed. At least a part of the device should go below the surface of the Protrude liquid. According to the invention, the device is opposite the liquid separated by a protective sleeve made of non-magnetic material. This protective sleeve can consist of plastics, for example. The immersion of the device and the In principle, the protective sleeve can be done in two ways. In a first Embodiment, the protective sleeve is first immersed in the liquid in the vessel, so that part of the hollow body formed by the protective sleeve under the Liquid surface protrudes. In this case, the protective sleeve can have the shape of a Have lid for the vessel, which can be manually or automatically from the top of the vessel is put on. In a subsequent step, the magnetic device in introduced the hollow body of the lid open from above, so that at least part of the Device comes to lie below the liquid surface.

Bei der Vorrichtung kann es sich prinzipiell um eine permanent magnetische oder eine magnetisierbare, zum Beispiel elektromagnetische Vorrichtung handeln. Sofern es sich bei der Vorrichtung um eine permanent magnetische Vorrichtung handelt, wandern die suspendierten Teilchen nach Eintauchen der Vorrichtung an die Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und der Schutzhülse und scheiden sich dort ab. Für den Fall, daß die Vorrichtung magnetisierbar ist, zum Beispiel wenn es sich um einen Elektromagneten handelt, findet diese Abscheidung nach Anlegen eines Magnetfeldes an die Vorrichtung statt.In principle, the device can be a permanent magnetic or a act magnetizable, for example electromagnetic device. Unless it is the device is a permanent magnetic device, the migrate suspended particles after immersing the device at the interface between the liquid and the protective sleeve and separate there. In the event that Device is magnetizable, for example if it is an electromagnet acts, this deposition takes place after application of a magnetic field to the device instead of.

Falls erforderlich können die Teilchen, zum Beispiel durch Anlegen eines außerhalb des Gefäßes liegenden Magnetfeldes von der Schutzhülse entfernt und resuspendiert werden, gefolgt von einer erneuten Abscheidung der Oberfläche der Schutzhülse. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Flüssigkeit, welche die nicht immobilisierten Komponenten enthält, von den an der Oberfläche der Schutzhülse haftenden Teilchen entfernt. Dies kann auf konventionelle Weise geschehen, zum Bei spiel durch Absaugen der Flüssigkeit, durch Ablassen der Flüssigkeit (zum Beispiel im Falle eines pipettenähnlichen Gefäßes), jedoch auch durch Entfernen der Vorrichtung zu sammen mit der Schutzhülse und den immobilisierten Teilchen aus der Flüssigkeit. Be vorzugt ist der Fall Absaugen und Ablassen. If necessary, the particles can be, for example, by applying an outside of the Magnetic field lying away from the protective sleeve and be resuspended, followed by redeposition of the surface of the protective sleeve. In one A further step of the method according to the invention is the liquid which is not contains immobilized components, from those on the surface of the protective sleeve adhering particles removed. This can be done in a conventional manner, for example play by sucking off the liquid, by draining the liquid (for example in the Case of a pipette-like vessel), but also by removing the device together with the protective sleeve and the immobilized particles from the liquid. Be suction and drainage is preferred.

In vielen Fällen wird den immobilisierten Teilchen noch ein Rest der Flüssigkeit mit den anderen Komponenten anhaften. Sofern dies bei der weiteren Bearbeitung stört, können die Teilchen durch Waschen von den anderen Komponenten befreit werden. Hierzu kann beispielsweise die Vorrichtung mit der Schutzhülse und den darauf befindlichen Teilchen in eine Waschflüssigkeit eingetaucht werden, die Immobilisierung der Teilchen durch Aufhebung der Magnetisierung oder Entfernung der magnetischen Vorrichtung aufge hoben oder ein außerhalb des Gefäßes befindlicher Magnet zur Anziehung der Teilchen verwendet werden. Durch erneutes Einführen der magnetischen Vorrichtung oder An schalten des Magnetfeldes werden die Teilchen erneut an der Schutzhülse immobilisiert. Die Waschflüssigkeit kann - wie oben für die Probenflüssigkeit beschrieben - entfernt werden.In many cases, the immobilized particles are left with a residue of the liquid stick to other components. If this disturbs further processing, you can the particles are freed from the other components by washing. This can for example the device with the protective sleeve and the particles located thereon immersed in a washing liquid, the immobilization of the particles by Removal of the magnetization or removal of the magnetic device lifted or a magnet outside the vessel to attract the particles be used. By reinserting the magnetic device or on switching the magnetic field, the particles are immobilized again on the protective sleeve. The washing liquid can be removed as described above for the sample liquid become.

In einer Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dazu benutzt werden, magnetische Teilchen aus einer Reaktionsmischung eines ersten Gefäßes in ein anderes Gefäß zu überführen. Dies ist bei den bekannten Verfahren nicht ohne weiteres möglich.In one embodiment, the device according to the invention can also be used for this magnetic particles from a reaction mixture of a first vessel into a to transfer another vessel. This is not straightforward in the known methods possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Resuspension der magnetischen Teilchen besonders effektiv gestaltet werden kann. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei langsamem Herausziehen der magnetischen Vorrichtung aus der Schutzhülse, solange diese noch in die Flüssigkeit eintaucht, eine sehr viel bessere Resuspension erreicht wird, als wenn die Vorrichtung einfach von einem außerhalb des Gefäßes liegenden Magnet entfernt wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit der magnetischen Vorrichtung aus der Schutzhülse beträgt hierzu bevorzugt 0,1 mm/sec. bis 50 mm/sec., besonders bevorzugt 0,5 mm/sec bis 10 mm/sec. Diese Geschwindigkeiten können mittels einer Hubvorrichtung, die sich an einen XYZ-Arm eines automatischen Pipettierapparates befindet, auf einfache Weise realisiert werden, so daß keinerlei Zusatzmodule notwendig sind.The process according to the invention is characterized in that the resuspension of the magnetic particles can be designed particularly effectively. Because it has found that when slowly pulling the magnetic device out of the Protective sleeve as long as it is still immersed in the liquid, a much better one Resuspension is achieved as if the device was simply moved from an outside of the Vessel lying magnet is removed. The speed of movement of the magnetic device from the protective sleeve is preferably 0.1 mm / sec. to 50 mm / sec., Particularly preferably 0.5 mm / sec to 10 mm / sec. These speeds can by means of a lifting device, which is attached to an XYZ arm of an automatic Pipetting apparatus is located in a simple manner, so that none Additional modules are necessary.

Die nun in gereinigter Form vorliegenden Komponenten können einer weiteren Verwen dung zugeführt werden, zum Beispiel können sie nachgewiesen werden. Hierfür stehen für den Fachmann eine Reihe von Verfahren zur Verfügung. Die Komponenten können dazu von den magnetischen Teilchen deimmobilisiert (bei Nukleinsäuren beispielsweise durch Dehybridisierung) werden und von den Teilchen getrennt werden. The components which are now present in purified form can be used for a further purpose tion, for example they can be proven. Stand for it a number of methods are available to those skilled in the art. The components can de-immobilized by the magnetic particles (for example, with nucleic acids by dehybridization) and are separated from the particles.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zum Nachweis einer Kompo nente einer Flüssigkeit durch erfindungsgemäße Abtrennung dieser Komponente und an schließender Nachweis der Komponente.The invention therefore also relates to a method for detecting a compo nente of a liquid by separating this component according to the invention and final proof of the component.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät zur Abtrennung einer Komponente einer Flüssigkeit von anderen Komponenten enthaltend eine oder mehrere Gefäße zur Aufnahme der Flüssigkeit, eine oder mehrere Schutzhülsen, die in die Gefäße hineinragen können, eine magnetische Vorrichtung, die in die Schutzhülse und das Gefäß hineinragen kann und eine Hubvorrichtung zum Einbringen der Schutzhülse und der magnetischen Vorrichtung in das Gefäß beziehungsweise Entfernen aus dem Gefäß. Die Gefäße und Schutzhülsen können in Magazinen auf Vorrat gehalten werden. Sobald eine Abtrennung erfolgen soll, wird dem Magazin eine Schutzhülse entnommen und zusammen mit oder getrennt von der magnetischen Vorrichtung durch die Hubvorrichtung in das Gefäß ein gebracht. Die Hubvorrichtung kann beispielsweise an einem XYZ-Arm eines Pipettier roboters, zum Beispiel der Firma Tecan, angebracht sein.The invention also relates to a device for separating a component a liquid from other components containing one or more vessels for Absorption of the liquid, one or more protective sleeves that protrude into the vessels can, a magnetic device that protrude into the protective sleeve and the vessel can and a lifting device for inserting the protective sleeve and the magnetic Device into the vessel or removal from the vessel. The vessels and Protective sleeves can be kept in stock in magazines. Once a partition a protective sleeve is removed from the magazine and together with or separated from the magnetic device by the lifting device into the vessel brought. The lifting device can, for example, on an XYZ arm of a pipette robots, for example from Tecan.

Die magnetische Vorrichtung gemäß der Erfindung ist bevorzugt aus einer sandwich artigen Anordnung von kleinen Stabmagneten aufgebaut. Dabei sind die Pole jeweils alternierend in Hubrichtung angeordnet (Fig. 1). Im Prinzip kann die Anordnung der einzelnen Stabmagnete wie in EP-A-0 136 126 geschehen, jedoch nicht außerhalb der Gefäße. In einer bevorzugten Ausführungsform (Fig. 2) sind die Stabmagnete vertikal so angeordnet, daß die gleichen Pole aufeinander zuzeigen. Besonders bevorzugt sind die einzelnen Stabmagnete durch Stahlblättchen voneinander getrennt. In einer Ausführungsform mit Elektromagneten sind diese einzeln horizontal angeordnet, wobei die Pole in übereinanderliegenden Ebenen sternförmig gegeneinander versetzt sind. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Anlagerung der Magnetpartikel. Für diesen Fall ist die Hubvorrichtung bevorzugt zusätzlich noch drehbar.The magnetic device according to the invention is preferably constructed from a sandwich-like arrangement of small bar magnets. The poles are alternately arranged in the stroke direction ( Fig. 1). In principle, the individual bar magnets can be arranged as in EP-A-0 136 126, but not outside the vessels. In a preferred embodiment ( Fig. 2) the bar magnets are arranged vertically so that the same poles point towards each other. The individual bar magnets are particularly preferably separated from one another by steel flakes. In an embodiment with electromagnets, these are individually arranged horizontally, the poles being offset from one another in a star shape in superimposed planes. This ensures a uniform accumulation of the magnetic particles. In this case, the lifting device is preferably additionally rotatable.

In dem erfindungsgemäßen Gerät kann zusätzlich zu der magnetischen Vorrichtung noch ein zweiter oder weiterer Magnet außerhalb des Gefäßes vorgesehen sein. Diese sind beispielsweise zum Resuspendieren der magnetischen Teilchen vorteilhaft verwendbar.In the device according to the invention, in addition to the magnetic device a second or further magnet can be provided outside the vessel. These are can advantageously be used, for example, for resuspending the magnetic particles.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn Form und Inhalt des Ge fäßes und der Schutzhülse sowie das Flüssigkeitsvolumen optimal aufeinander abge stimmt sind. Besonders bevorzugt wird die Form der Schutzhülse so gewählt, daß ihre äußere Oberfläche immer den ungefähr gleichen Abstand zur inneren Oberfläche des Ge fäßes aufweist. Eine beispielhafte Anordnung besteht zum Beispiel aus zwei ineinander gestellten zylindrischen Formen. Der von diesen Wänden gebildete Zwischenraum kann durch das Flüssigkeitsvolumen ausgefüllt werden. Dies bedeutet, daß vor Einbringen der Schutzhülse in das Gefäß nur soviel Flüssigkeit in das Gefäß eingefüllt werden darf, als dieses Volumen ausmacht. Beim Einführen der Schutzhülse in das Gefäß wird dann die Flüssigkeit zwischen die Zylinderwände gedrückt.A particularly advantageous embodiment results when the form and content of the Ge barrel and the protective sleeve and the liquid volume optimally matched are true. The shape of the protective sleeve is particularly preferably selected so that its outer surface always approximately the same distance from the inner surface of the Ge has barrel. An exemplary arrangement consists, for example, of two one inside the other posed cylindrical shapes. The space formed by these walls can be filled by the volume of liquid. This means that before the Protective sleeve in the vessel only as much liquid may be poured into the vessel as accounts for this volume. When the protective sleeve is inserted into the vessel, the Liquid pressed between the cylinder walls.

In dieser Ausführungsform, in der der zwischen der Schutzhülse und der inneren Oberfläche des Gefäßes gebildete Raum durch Einführen der Schutzhülse durch Probenflüssigkeit gefüllt wird, ist die Verwendung von elektromagnetischen Vorrichtungen besonders bevorzugt. Durch die Verteilung der Flüssigkeit in einer relativ dünnen Schicht um die magnetische Vorrichtung ist die mittels Elektromagneten erreichbare Feldstärke ausreichend. Dies war bei den im Stand der Technik beschriebenen Anordnungen nicht möglich.In this embodiment, the between the protective sleeve and the inner Surface of the vessel formed by inserting the protective sleeve through Sample liquid is filled is the use of electromagnetic Devices particularly preferred. By distributing the liquid in a relative thin layer around the magnetic device is by means of electromagnets achievable field strength sufficient. This was in the prior art described arrangements not possible.

Die Schutzhülse enthält außerdem bevorzugt Mittel, mit denen die Schutzhülse wieder aus dem Gefäß entfernt werden kann. Hierbei handelt es sich bevorzugt um Einbauten im inneren Teil der Schutzhülse, in den auch die Hubvorrichtung eingreift.The protective sleeve also preferably contains means with which the protective sleeve again can be removed from the vessel. These are preferably built-in inner part of the protective sleeve, in which the lifting device also engages.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es sehr leicht automatisiert werden kann. Außerdem ist bei der Erfindung, daß die Resuspendierung besonders ein fach und effektiv durchgeführt werden kann. Überraschenderweise werden die ange zogenen Partikel durch Hub- oder Drehbewegung des Magneten besonders effektiv wieder resuspendiert. Dies wird insbesondere beim langsamen Auf- und Abbewegen der magnetischen Vorrichtung erreicht. Darüber hinaus wird durch die Verwendung einer Schutzhülse gewährleistet, daß die Kontaminationsgefahr, die durch Aerosole besteht und bei der Zellisolierung mit anschließender Amplifikation von Nukleinsäuren besonders schwerwiegend ist, weitgehend reduziert werden kann. Die Schutzhülse kann dafür als Wegwerfteil konzipiert und gegebenenfalls in doppelter Funktion auch als Deckel für das Gefäß verwendet werden. Durch einen Schichtaufbau aus kleinen Stabmagneten wird gewährleistet, daß die Magnetpartikel sich auf einer breiten Fläche niederschlagen, so daß das Waschen und Resuspendieren einfacher durchzuführen ist. The method according to the invention has the advantage that it can be automated very easily can be. It is also in the invention that the resuspension is particularly a can be carried out professionally and effectively. Surprisingly, the are drawn particles by lifting or rotating movement of the magnet particularly effective resuspended again. This is especially true when moving the up and down slowly magnetic device reached. In addition, by using a Protective sleeve ensures that there is a risk of contamination from aerosols and especially in cell isolation with subsequent amplification of nucleic acids is serious, can be largely reduced. The protective sleeve can be used for this Disposable part designed and possibly in a double function as a lid for the Can be used. A layer structure made up of small bar magnets ensures that the magnetic particles are deposited on a wide area, so that washing and resuspending is easier to do.

In Fig. 1 ist ein Kunststoffgefäß (1) mit geöffneter Gummidichtlippe (2) gezeigt, in welchen eine Schutzhülse (3) hineinragt, in welcher sich wiederum eine aus - im Beispielsfall - sechs Stabmagneten zusammengesetzte magnetische Vorrichtung (4) befindet. Solche Kunststoffgefäße können mit Spritzgußverfahren hergestellt werden. Sie haben ein im wesentlichen zylindrischen Grundkörper und einen Boden, in den mindestens zwei Löcher eingelassen sind. Die Gummidichtlippe hat bevorzugt die Form einer Gummischeibe mit einer Öffnung, die sich nicht mit den Löchern des Bodens des Kunststoffgefäßes deckt. Durch Anlegen von Unterdruck am Gefäßboden wird die Gummidichtlippe vom Boden weggezogen und die Flüssigkeit kann durch die Löcher im Boden austreten. An der Außenwand der Schutzhülse (3) sind Magnetpartikel (5) in relativ gleichmäßiger Form verteilt.In Fig. 1 a plastic vessel (1) with opened rubber sealing lip (2) is shown extending into which a protective sleeve (3) in which in turn one out - is six bar magnets composite magnetic device (4) - in the example. Such plastic vessels can be manufactured using injection molding processes. They have an essentially cylindrical base body and a base in which at least two holes are made. The rubber sealing lip preferably has the shape of a rubber washer with an opening that does not coincide with the holes in the bottom of the plastic vessel. By applying negative pressure to the bottom of the vessel, the rubber sealing lip is pulled away from the bottom and the liquid can escape through the holes in the bottom. Magnetic particles ( 5 ) are distributed in a relatively uniform shape on the outer wall of the protective sleeve ( 3 ).

In Fig. 2 ist eine magnetische Vorrichtung gezeigt, bei der sechs Stabmagnete alternierend gepolt angeordnet sind.In FIG. 2, a magnetic device is shown, alternately poled at the six bar magnets are arranged.

In Fig. 3 ist ein Gefäß mit Schutzhülse und magnetischen Teilchen gezeigt, wobei zusätzlich außen an der Gefäßwand Magnete angebracht sind.In Fig. 3 a container with protective sleeve and magnetic particles is shown, being additionally attached on the outside of the vessel wall magnets.

In Fig. 4 ist eine Schutzhülse im Querschnitt gezeigt, bei der sich im Innenraum Mittel zur Entfernung der Schutzhülse aus dem Gefäß befinden. FIG. 4 shows a protective sleeve in cross section, in which means for removing the protective sleeve from the vessel are located in the interior.

In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt, bei der das Gefäß die Form einer Pipettenspitze hat.In FIG. 5, a device according to the invention is shown, in which the vessel has the form of a pipette tip.

In Fig. 6 ist eine davon abgeleitete Ausführungsform gezeigt, bei der durch einen Syphon dem Verlust von magnetischen Teilchen bei einem Transfer begegnet wird.In Fig. 6 is a derived embodiment is shown, is encountered in a siphon through the loss of magnetic particles in a transfer.

Claims

1. Process for separating a component of a liquid from other components

a) immobilization of the component on magnetic suspended particles in a vessel;
b) immersing a magnetic device in the vessel, the device being separated from the liquid by a protective sleeve made of non-magnetic material, and
c) Removing non-immobilized components.

2. The method according to claim 1, characterized in that the magnetic pre sandwiched from several alternately polarized permanent magnets or electromagnet is built.

3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the Component consists of cells.

4. The method according to claim 1, characterized in that the component Nucleic acids exist.

5. The method according to claim 1, characterized in that subsequently Step c the particles by rotating or / and lifting the magnetic device be resuspended.

6. A method for the detection of a component of a liquid, characterized thereby records that the component by a method according to claims 1-5 of other components is separated and then detected.

7. Device for separating a component of a liquid from other components

one or more vessels for holding the liquid,
one or more protective sleeves which can protrude into the vessels,
- A magnetic device that can protrude into the protective sleeve and the vessel and
- A lifting device for introducing the protective sleeve and the magnetic device into the vessel or for removing it from the vessel.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the magnetic pre direction from a sandwich of small bar magnets or electromagnets is constructed.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the protective sleeve has the shape a lid for the vessel.

10. Apparatus according to claim 7, characterized in that it is for resuspending additionally has a magnet outside the vessel.